WO2015185056A1 - Rollenelement - Google Patents

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Uli Junker
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/145—Masses mounted with play with respect to driving means thus enabling free movement over a limited range

Definitions

  • the invention relates to a Rollenelennent and a centrifugal pendulum device with such a roller element.
  • Centrifugal pendulum devices are known in the art as vibration damping devices.
  • the centrifugal pendulum device has a flange on which at least one pendulum mass is arranged displaceable as flyweights.
  • the flange and the pendulum mass in each case has at least two guide tracks, in which roller elements engage for guiding and supporting the pendulum mass on the flange.
  • two pendulum masses are arranged on both sides of the flange, so that a roller element is formed such that the middle region of the roller element engages as the first support area in a guideway of the flange and the end-side areas of the roller element as second support areas each in a guideway of a pendulum masses intervention.
  • the roller element radially outwardly projecting shelves, which have lateral flanks, which are obliquely tapered radially outward.
  • the shelves with their flanks lie flat or line-like on the flange or on the pendulum mass, which leads to a certain unwanted friction, which adversely affects the dynamics of the torsional vibration damper.
  • An embodiment of the invention relates to a roller element having a central region as a first support region and end regions as second support regions, wherein between the middle region and one end region in each case a radially outwardly projecting board is arranged, which has two opposite side edges, wherein the board tapers radially outward, wherein at least one of the side flanks of at least one board has a curved course in section. This ensures that the curved side edge causes only a substantially point-like contact with the flange or the pendulum mass in inclined position. This reduces the friction caused in this regard.
  • each side flank of both rims has a profile which is curved in section. This results in reduced friction on each side of each side.
  • the curved course assumes a curved course. It can thereby be achieved that the contact point moves in the radius depending on the inclination.
  • the side edges without a curved course have a straight course in the section.
  • the radius of the first support region is greater than or equal to the radius of a second support region or both of the second support regions.
  • the radius of the board is greater than the radius of the first support region and the radius of the second support regions.
  • An embodiment of the invention relates to a centrifugal pendulum device with a flange and on both sides of the flange arranged pendulum masses, wherein in the flange and in the pendulum masses guide tracks are formed, in which engage roller elements according to the invention.
  • Figure 1 is a schematic representation of a roller element according to the prior art
  • Figure 2 is a schematic representation of a roller element with flange
  • Figure 3 is a schematic representation of a roller element according to the invention
  • Figure 4 is a schematic representation of a roller element according to the invention with flange and pendulum masses.
  • FIG. 1 shows a roller element 1 according to the prior art.
  • the roller element 1 has a substantially cylindrical body 2.
  • This body of the roller element 2 has a central region 3 as a first support region 4.
  • the body 2 of the roller element 1 also has two end-side regions 5 as second support regions 6.
  • the first support region 4 has a larger radius than the second support region 6.
  • a radially outwardly projecting rim 7 is arranged between the central region 3 and in each case one end-side region 5, in each case a radially outwardly projecting rim 7 is arranged.
  • the board 7 has two opposite side edges 8. The board tapers radially outward. It can be seen in FIG. 1 that the side flanks 8 of the boards 7, viewed in section, form an obliquely but straight flank.
  • roller element 1 shows the arrangement of the roller element 1 in guideways 9, 10 of a flange 1 1 and two pendulum masses 12.
  • the roller element is inclined and touches with the side edges 8 radially outward and radially inside the flange 1 1 and the pendulum masses 12. It is to recognize that the contact between the side edge and the pendulum mass or between the side wall and the flange takes place at least along a line 13.
  • FIG. 3 shows a roller element 51 according to the invention.
  • the roller element 51 has a substantially cylindrical body 52.
  • This body of the roller element 52 in turn has a central region 53 as a first support region 54.
  • the body 52 of the roller member 51 has two end portions 55 as the second support portions 56.
  • the first support region 54 has a larger radius than the second support region 56. In an exemplary embodiment, not shown, the radius of the first support region 54 may also be less than or equal to the radius of the second support region 56.
  • the board 57 has two opposite side edges 58. The board tapers radially outward. It can be seen in FIG.
  • the curved course is a curved course, so that one of the rims 57 or the two rims 57 have a convex shape.
  • only one of the opposite side edges 58 may be curved, so that one of the side edges can be straight in section.
  • the board 57 or the ribs 57 would be plano-convex.
  • roller element 5 shows the arrangement of the roller element 5 in guideways 59, 60 of a flange 61 and two pendulum masses 62.
  • the roller member 51 is inclined and touches with the side edges 58 radially outward and radially inside the flange 61 and the pendulum masses 62nd It is too recognize that the contact between the side edge and the pendulum mass or between the side wall and the flange takes place substantially at a point 63.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rollenelement (51) mit einem mittleren Bereich (53) als erstem Tragbereich (54) und mit endseitigen Bereichen als zweite Tragbereiche (56), wobei zwischen dem mittleren Bereich (53) und jeweils einem endseitigen Bereich (55) jeweils ein nach radial aussen vorstehendes Bord (57) angeordnet ist, das zwei gegenüberliegende Seitenflanken (58) aufweist, wobei sich das Bord (57) nach radial aussen hin verjüngt, wobei zumindest eine der Seitenflanken (58) zumindest eines Bords (57) einen im Schnitt gekrümmten Verlauf aufweist.

Description

Rollenelement
Die Erfindung betrifft ein Rollenelennent und eine Fliehkraftpendelvorrichtung mit einem solchen Rollenelement.
Fliehkraftpendelvorrichtungen sind im Stand der Technik als Schwingungsdämpfungsvorrichtungen bekannt. Dabei weist die Fliehkraftpendelvorrichtung einen Flansch auf, an welchem zumindest eine Pendelmasse als Fliehgewichte verlagerbar angeordnet ist. Der Flansch und die Pendelmasse weist dabei jeweils zumindest zwei Führungs- bahnen auf, in welche Rollenelemente eingreifen zur Führung und Lagerung der Pendelmasse an dem Flansch. Meist sind dabei zwei Pendelmassen beiderseits des Flanschs angeordnet, so dass ein Rollenelement derart ausgebildet ist, dass der mittlere Bereich des Rollenelements als erster Tragbereich in eine Führungsbahn des Flanschs eingreift und die endseitigen Bereiche des Rollenelements als zweite Trag- bereiche jeweils in eine Führungsbahn einer Pendelmassen eingreifen. Zwischen den Tragbereichen weist das Rollenelement nach radial außen vorstehende Borde auf, die seitliche Flanken aufweisen, die schräg nach radial außen zulaufend sind. Bei einer Schrägstellung der Rollenelemente legen sich die Borde mit ihren Flanken flächig o- der linienartig an dem Flansch oder an der Pendelmasse an, was zu einer gewissen nicht erwünschten Reibung führt, welche die Dynamik des Drehschwingungsdämfers nachteilig beeinflusst.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rollenelement zu schaffen, welches eine geringere Reibung bei Schrägstellung bewirkt und eine Fliehkraftpendelvor- richtung zu schaffen, welche hinsichtlich der Reibung bei Schrägstellung des Rollenelements verbessert ist.
Die Aufgabe der Erfindung zum Rollenelement wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Rollenelement mit einem mittleren Bereich als erstem Tragbereich und mit endseitigen Bereichen als zweite Tragbereiche, wobei zwischen dem mittleren Bereich und jeweils einem endseitigen Bereich jeweils ein nach radial außen vorstehendes Bord angeordnet ist, das zwei gegenüber- liegende Seitenflanken aufweist, wobei sich das Bord nach radial außen hin verjüngt, wobei zumindest eine der Seitenflanken zumindest eines Bords einen im Schnitt gekrümmten Verlauf aufweist. Dadurch wird erreicht, dass die gekrümmte Seitenflanke bei Schrägstellung nur einen im Wesentlichen punktförmigen Kontakt mit dem flansch oder der Pendelmasse hervorruft. Dies reduziert die diesbezüglich verursachte Rei- bung.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn zumindest jeweils eine der Seitenflanken beider Borde einen im Schnitt gekrümmten Verlauf aufweist. Dadurch wird gewährleistet, dass bei jedem der Borde eine reduzierte Reibung auftritt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn jede Seitenflanke beider Borde einen im Schnitt gekrümmten Verlauf aufweist. Dadurch wird bei jedem Bord auf jeder Seite eine reduzierte Reibung erzielt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der gekrümmte Verlauf einen bogenförmigen Verlauf annimmt. Dadurch kann erreicht werden, dass der Berührpunkt je nach Schrägstellung im Radius wandert.
So ist es auch vorteilhaft, wenn die Seitenflanken eines Bords mit gekrümmten Verlauf derart bogenförmig gekrümmt sind, dass das Bord konvex ausgebildet ist. So wird auch erreicht, dass auf jeder Seite des Bords der Berührradius nach außen wandert.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Seitenflanken ohne gekrümmten Verlauf einen im Schnitt geraden Verlauf aufweisen. Für die Anordnung und Montage der Rollenelemente ist es zweckmäßig, wenn der Radius des ersten Tragbereichs größer oder gleich dem Radius eines zweiten Tragbereichs oder beider zweiter Tragbereiche ist.
So ist es auch zweckmäßig, wenn der Radius des Bords größer ist als der Radius des ersten Tragbereichs und als der Radius der zweiten Tragbereiche ist.
Die Aufgabe der Erfindung zur Fliehkraftpendelvorrichtung wird mit den Merkmalen von Anspruch 9 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendelvorrichtung mit einem Flansch und beiderseits des Flanschs angeordneten Pendelmassen, wobei in dem Flansch und in den Pendelmassen Führungsbahnen ausgebildet sind, in welche Rollenelemente gemäß der Erfindung eingreifen.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:
Dabei zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Rollenelements nach dem Stand der Technik
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Rollenelements mit Flansch und
Pendelmassen nach dem Stand der Technik
Figur 3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Rollenelements, und Figur 4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Rollenelements mit Flansch und Pendelmassen.
Die Figur 1 zeigt ein Rollenelement 1 nach dem Stand der Technik. Das Rollenele- ment 1 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Körper 2 auf. Dieser Körper des Rollenelements 2 weist einen mittleren Bereich 3 als einen ersten Tragbereich 4 auf. Auch weist der Körper 2 des Rollenelements 1 zwei endseitige Bereiche 5 als zweite Tragbereiche 6 auf. Der erste Tragbereich 4 weist einen größeren Radius auf als der zweite Tragbereich 6.
Zwischen dem mittleren Bereich 3 und jeweils einem endseitigen Bereich 5 ist jeweils ein nach radial außen vorstehendes Bord 7 angeordnet. Das Bord 7 weist zwei gegenüberliegende Seitenflanken 8 auf. Das Bord verjüngt sich nach radial außen. Es ist in Figur 1 zu erkennen, dass die Seitenflanken 8 der Bords 7, im Schnitt betrachtet, eine schräg gestellt aber gerade Flanke bilden.
Die Figur 2 zeigt die Anordnung des Rollenelements 1 in Führungsbahnen 9, 10 eines Flanschs 1 1 und zweier Pendelmassen 12. Das Rollenelement ist schräg gestellt und berührt mit den Seitenflanken 8 radial außen und radial innen den Flansch 1 1 und die Pendelmassen 12. Es ist zu erkennen, dass die Berührung zwischen der Seitenflanke und der Pendelmasse bzw. zwischen Seitenflanke und dem Flansch zumindest entlang einer Linie 13 erfolgt.
Die Figur 3 zeigt ein Rollenelement 51 gemäß der Erfindung. Das Rollenelement 51 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Körper 52 auf. Dieser Körper des Rollenelements 52 weist wiederum einen mittleren Bereich 53 als einen ersten Tragbereich 54 auf. Auch weist der Körper 52 des Rollenelements 51 zwei endseitige Bereiche 55 als zweite Tragbereiche 56 auf. Der erste Tragbereich 54 weist einen größeren Radius auf als der zweite Tragbereich 56. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbei- spiel kann der Radius des ersten Tragbereichs 54 auch kleiner oder gleich dem Radius des zweiten Tragbereichs 56 sein. Zwischen dem mittleren Bereich 53 und jeweils einem endseitigen Bereich 55 ist jeweils ein nach radial außen vorstehendes Bord 57 angeordnet. Das Bord 57 weist zwei gegenüberliegende Seitenflanken 58 auf. Das Bord verjüngt sich nach radial au- ßen. Es ist in Figur 3 zu erkennen, dass die beiden Seitenflanken 58 der Bords 57, im Schnitt betrachtet, jeweils einen gekrümmten Verlauf aufweisen. Dabei ist im Ausführungsbeispiel der Figuren 3 und 4 der gekrümmte Verlauf ein bogenförmiger Verlauf, so dass eines der Borde 57 oder die beiden Borde 57 eine konvexe Gestalt aufweisen.
Alternativ dazu kann auch nur eine der gegenüberliegenden Seitenflanken 58 gekrümmt ausgebildet sein, so das auch eine der Seitenflanken im Schnitt gerade ausgebildet sein kann. In diesem Falle wäre das Bord 57 oder wären die Borde 57 plankonvex ausgebildet.
Die Figur 4 zeigt die Anordnung des Rollenelements 5 in Führungsbahnen 59, 60 eines Flanschs 61 und zweier Pendelmassen 62. Das Rollenelement 51 ist schräg gestellt und berührt mit den Seitenflanken 58 radial außen und radial innen den Flansch 61 und die Pendelmassen 62. Es ist zu erkennen, dass die Berührung zwischen der Seitenflanke und der Pendelmasse bzw. zwischen Seitenflanke und dem Flansch im Wesentlichen an einem Punkt 63 erfolgt.
Bezugszeichenliste Rollenelement
Körper
Bereich
Tragbereich
Bereich
Tragbereich
Bord
Seitenflanke
Führungsbahn
Führungsbahn
Flansch
Pendelmasse
Linie
Rollenelement
Körper
Bereich
Tragbereich
Bereich
Tragbereich
Bord
Seitenflanke
Führungsbahn
Seitenflanke
Flansch
Pendelmasse
Punkt

Claims

Patentansprüche
1 . Rollenelement (51 ) mit einem mittleren Bereich (53) als erstem Tragbereich
(54) und mit endseitigen Bereichen (55) als zweite Tragbereiche (56), wobei zwischen dem mittleren Bereich (53) und jeweils einem endseitigen Bereich
(55) jeweils ein nach radial außen vorstehendes Bord (57) angeordnet ist, das zwei gegenüberliegende Seitenflanken (58) aufweist, wobei sich das Bord (57) nach radial außen hin verjüngt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Seitenflanken (58) zumindest eines Bords (57) einen im Schnitt gekrümm- ten Verlauf aufweist.
2. Rollenelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest jeweils eine der Seitenflanken (58) beider Borde (57) einen im Schnitt gekrümmten Verlauf aufweist.
3. Rollenelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seitenflanke (58) beider Borde (57) einen im Schnitt gekrümmten Verlauf aufweist.
4. Rollenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte Verlauf einen bogenförmigen Verlauf annimmt.
5. Rollenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflanken (58) eines Bords (57) mit gekrümmten Verlauf derart bogenförmig gekrümmt sind, dass das Bord (57) konvexausgebildet ist.
6. Rollenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflanken (58) ohne gekrümmten Verlauf einen im Schnitt geraden Verlauf aufweisen.
7. Rollenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius des ersten Tragbereichs (54) größer oder gleich dem Radius eines zweiten Tragbereichs (56) oder beider zweiter Tragbereiche (56) ist. RoNenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius des Bords (57) größer ist als der Radius des ersten Tragbereichs (54) und als der Radius der zweiten Tragbereiche (56) ist.
Fliehkraftpendelvorrichtung mit einem Flansch (61 ) und beiderseits des Flanschs (61 ) angeordneten Pendelmassen (62), wobei in dem Flansch (61 ) und in den Pendelmassen (62) Führungsbahnen (59,60) ausgebildet sind, in welche Rollenelemente (51 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingreifen.
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